(57)【要約】【課題】  電気抵抗の低減および安定化を図りつつ寿命を改善したプローブピンを提供する。【解決手段】  本発明のプローブピン１００は、一方の端部から他方の端部に通じる内部空間が形成されたバレル１１０と、バレルの一方の端部に取り付けられるプランジャー１２０と、バレルの他方の端部に取り付けられるプランジャー１３０と、バレル内に収容され、プランジャー１２０、１３０を弾性的に支持するコイルスプリング１４０とを有する。コイルスプリングは、径がほぼ等しい中央部分１４２と、中央部分１４２に一方に隣接しかつ徐々に径が小さくなる第１のテーパ部分１４４と、中央部分１４２の他方に隣接しかつ徐々に径が小さくなる第２のテーパ部分１４６とを有し、第１および第２のテーパ部分の中心軸Ｃ１、Ｃ２は、中央部分１４２の中心軸Ｃに交差する。【選択図】  図２
2011058646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部と当該一方の端部に対向する他方の端部とを有し、一方の端部から他方の端部に通じる空間が内部に形成された導電性のハウジングと、
前記一方の端部に取り付けられる導電性の第１のプランジャーと、
前記他方の端部に取り付けられる導電性の第２のプランジャーと、
前記ハウジングの内部空間内に収容され、第１および第２のプランジャーの少なくとも一方を弾性的に支持するコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、コイルの径がほぼ等しい第１のコイル部分と、第１のコイル部分の一方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第２のコイル部分とを有し、第２のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第２のコイル部分の端部は、第１または第２のプランジャーに接続される、プローブピン。
【請求項２】
前記コイルスプリングはさらに、第１のコイル部分の他方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第３のコイル部分を有し、第３のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第３のコイル部分の端部は、第２または第１のプランジャーに接続される、請求項１に記載のプローブピン。
【請求項３】
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差する、請求項１に記載のプローブピン。
【請求項４】
第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差する、請求項２に記載のプローブピン。
【請求項５】
第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関し同じ側に延在する、請求項２に記載のプローブピン。
【請求項６】
第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関しそれぞれ反対の側に延在する、請求項２に記載のプローブピン。
【請求項７】
第１のコイル部分の中心軸と第２のコイル部分の第２の中心軸とが成す第１の角度は、第１のコイル部分の中心軸と第３のコイル部分の中心軸とが成す第２の角度と等しい、請求項２ないし６いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項８】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸と直交する中心線に関し対称である、請求項２、５または７に記載のプローブピン。
【請求項９】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸の中心に関し回転対称である、請求項２、６または７に記載のプローブピン。
【請求項１０】
第１のプランジャーは、円筒状の第１の接点部と当該第１の接点部と同軸の円筒状の第１の摺動部とを含み、第１の摺動部には円錐状の第１の当接部が形成され、第１の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される、請求項１ないし９いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１１】
第２のプランジャーは、円筒状の第２の接点部と当該第２の接点部と同軸の円筒状の第２の摺動部とを含み、第２の摺動部には円錐状の第２の当接部が形成され、第２の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される、請求項１ないし９いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか１つに記載のプローブピンを複数実装したソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブピンに関し、特に、ソケットやプローブカード等に使用されるテスト用のプローブピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
プローブピンは、試験対象に電気的な信号または電圧を印加するための接触子としてソケットやプローブカードなどに実装されている。プローブピンは、概して、中空円筒状のバレルと、バレルの両端に取り付けられた一対のプランジャーと、バレル内に収容されてプランジャーを弾性的に支持するコイルスプリングとを備えている。このようなプローブピンには、一方のプランジャーのみがバレルの軸方向に摺動するシングルエンドプローブと、双方のプローブがバレルの軸方向に摺動するダブルエンドプローブがある。【０００３】
半導体装置を最終的な製品として出荷するまでに、良否判定のための種々の試験が行われる。例えば、半導体ウエハー上の回路素子は、プローブピンを実装したプローブカードを用いて試験され、また、ウエハーから切り出された半導体チップを樹脂封止したパッケージは、プローブピンを実装したソケットを用いて試験される。【０００４】
例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプのパッケージがソケットに装着されたとき、一方のプランジャーが半田ボールに接触され、他方のプランジャーがソケットを搭載したプリント配線基板上の電極または導電ランドに接続される。プリント配線基板の電極には、試験装置からの電気信号が供給され、この電気信号は、他方のプランジャーからバレルを介して一方のプランジャーを通り、半田ボールに供給される。プローブピンを流れる大部分の電流は、プランジャーからバレルを経由する経路であり、この電流経路によってプローブピンの実質的な抵抗が決定される。【０００５】
半導体チップの高集積化、高密度化が進むことで、半田ボール（外部端子）の数は増加し、また、パッケージの小型化により半田ボールのピッチも狭くなる。従って、ソケットに実装されるプローブピンのピッチも半田ボールに適合させなければならず、プローブピンの小型化が求められる。プローブピンの小型化には、バレル径を小さくし、それに合わせてプランジャーの径を小さくしなければならない。【０００６】
ソケット等に実装されるプローブピンの数が増加すれば、当然にプローブピンの電気抵抗を小さくし、かつプローブピン間での電気抵抗のバラツキが最小限であることが望まれる。バレルの径が小さくなれば、バレル自身の電気抵抗が大きくなり、しかも、バレルとプランジャー間の安定した接触を維持することが難しくなる。バレルとプランジャー間の接触が不十分であれば、プローブピンの抵抗は増加し、また、その接触が不安定になれば、プローブピンの抵抗が変動してしまう。従って、プランジャーとバレル間の一定の接触を安定化させる必要がある。【０００７】
プランジャーとバレル間の接触を安定させるためには、プランジャーがバレル面に対して垂直方向に接触する圧力を強めることが有効であり、それを実現する方法としては、プランジャー側を工夫する方法と、スプリング側を工夫する方法が考えられる。【０００８】
プランジャー側を工夫する一つの方法で典型的なものは、バイアスカットと呼ばれる方法で、プランジャーのスプリングに接する部分を斜めに切ることで、スプリングがプランジャーをプローブピンの軸に対して斜めに荷重をかけてバレルに対する垂直方向の圧力を高めている。【０００９】
図１Ａに、バイアスカットタイプのプローブピンの断面図を示す。同図に示すように、プローブピンは、一対のプランジャー１０、２０と、スプリング３０と、バレル４０とを備えている。プランジャー１０、２０のスプリング３０と接する当接面１２、２２は、傾斜しており、スプリング３０の軸方向の荷重は、プランジャー１０、２０を軸と垂直方向に押圧し、プランジャー１０、２０とバレル４０間に一定の接圧を与える。【００１０】
スプリング側を工夫する方法としては、特許文献１に示すようにスプリングの中心軸をオフセットさせてバレルに対するプランジャーの垂直方向の圧力を高める方法が用いられている。図１Ｂに示すように、プローブピンは、プランジャー１０、２０と、スプリング５０と、バレル４０とを備えている。プランジャー１０、２０の当接面１４、２４は、通常の円錐形、すなわちウエッジ型であるが、スプリング５０は、第１の中心軸を有する第１の部分５２と、第１の部分５２に隣接し第１の中心軸からオフセットされた第２の中心軸を有する第２の部分５４とを有している。このようなスプリング５０のオフセットにより、プランジャー１０、２０が軸方向と垂直方向に付勢され、プランジャー１０、２０とバレル４０間の安定した接触を保つようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開  ＷＯ２００６−００７４４０Ａ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来のプローブピンには次のような課題がある。上記したバイアスカットタイプのプローブピンは、自動旋盤機では特殊な加工を必要とし、その加工が難しいだけでなくコストも高くなってしまう。他方、スプリングをオフセットさせるプローブピンの場合には、スプリング５０の第１の部分５２と第２の部分５４の境界部分に応力集中を生じさせてしまう。特に、プランジャーの摺動によりスプリングは軸方向に伸縮または圧縮されるので、第１の部分５２と第２の部分５４の境界には、異なる大きさの応力が繰り返し印加され、その結果、スプリングの弾性を低下させ、スプリングの寿命を低下させてしまう。特に、プリングの弾性の低下は、プランジャーとバレル間の接触の不安定化を招き、プローブピンの電気抵抗を増加させてしまう、【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決し、電気抵抗の低減および安定化を図りつつ寿命を改善したプローブピンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るプローブピンは、一方の端部と当該一方の端部に対向する他方の端部とを有し、一方の端部から他方の端部に通じる空間が内部に形成された導電性のハウジングと、前記一方の端部に取り付けられる導電性の第１のプランジャーと、前記他方の端部に取り付けられる導電性の第２のプランジャーと、前記ハウジングの内部空間内に収容され、第１および第２のプランジャーの少なくとも一方を弾性的に支持するコイルスプリングとを有し、前記コイルスプリングは、コイルの径がほぼ等しい第１のコイル部分と、第１のコイル部分の一方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第２のコイル部分とを有し、第２のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第２のコイル部分の端部は、第１または第２のプランジャーに接続される。【００１５】
好ましくはコイルスプリングはさらに、第１のコイル部分の他方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第３のコイル部分を有し、第３のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第３のコイル部分の端部は、第２または第１のプランジャーに接続される。【００１６】
好ましくは第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差し、第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差する。好ましくは第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関し同じ側に延在する。さらに好ましくは第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関しそれぞれ反対の側に延在する。好ましくは第１のコイル部分の中心軸と第２のコイル部分の第２の中心軸とが成す第１の角度は、第１のコイル部分の中心軸と第３のコイル部分の中心軸とが成す第２の角度と等しい。好ましくはコイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸と直交する中心線に関し対称である。好ましくはコイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸の中心に関し回転対称である。【００１７】
好ましくは第１のプランジャーは、円筒状の第１の接点部と当該第１の接点部と同軸の円筒状の第１の摺動部とを含み、第１の摺動部には円錐状の第１の当接部が形成され、第１の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される。好ましくは第２のプランジャーは、円筒状の第２の接点部と当該第２の接点部と同軸の円筒状の第２の摺動部とを含み、第２の摺動部には円錐状の第２の当接部が形成され、第２の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来のプローブピンと比較して、電気抵抗を小さくしかつ電気抵抗の変動を抑制し、寿命を改善したプローブピンを提供することができる。さらに、そのようなプローブピンを実装したソケットにおいてプローブピン間の電気的特性のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１Ａは、従来のバイアスカットタイプのプローブピンの概略断面図、図１Ｂは、従来のスプリングオフセットタイプのプローブピンの概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るプローブピンを示す図である。
【図３】図２に示すバレルの正面図とその側面図である。
【図４】図２に示すプランジャーの正面図とその側面図である。
【図５】図２に示すコイルスプリングの正面図とその側面図である。
【図６】第１の実施例のプローブピンの動作を説明する概略断面図であり、プランジャーが傾いた状態を示している。
【図７】第１の実施例のスプリングコイルのテーパ部分が１８０度異なる方向に傾斜した例を示す図である。
【図８】本発明に係る第２の実施例に係るプローブピンの概略断面図である。
【図９】図６に示すコイルスプリングの正面図とその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。好ましい実施の形態として、ＢＧＡパッケージを試験するためのソケットに実装されるプローブピンを例示する。なお、図面のスケールは、発明の理解を容易にするために記載されたものであり、実際のプローブピンのスケールを示したものではないことに留意すべきである。
【実施例】
【００２１】
図２Ａは、本発明の第１の実施例に係るプローブピンの斜視図、図２Ｂは、プローブピンの正面図、図２Ｃは、プローブピンの軸方向の概略断面図、図３ないし図５は、バレル、プランジャーおよびコイルスプリングの正面図とその側面図である。本実施例のプローブピン１００は、中空円筒状の導電性のバレル（ハウジング）１１０と、バレル１１０の一方の端部に摺動自在に収容されたプランジャー１２０と、他方の端部に摺動自在に収容されたプランジャー１３０と、バレル１１０内に収容されてプランジャー１２０および１３０を弾性的に支持するコイルスプリング１４０とから構成される。ここに例示するプローブピン１００は、双方のプランジャーが摺動可能なダブルエンドプローブである。【００２２】
バレル１１０は、図３に示すように、一方の端部１１２とこれに対向する他方の端部１１４とを有する。バレル１１０の内部には、一方の端部１１２から他方の端部１１４に通じる円筒状の空間が形成されている。バレル１１０は、例えば燐青銅、真鍮のような銅合金からなる導電性の金属材料から構成される。好ましくは、バレル１１０の外周に金メッキを施すことでバレルの電気抵抗を低減することができる。バレル１１０の両端部１１２、１１４は、後述するようにカシメられ、そこに挿入されたプランジャー１２０、１３０のストッパーが形成される。【００２３】
プランジャー１２０は、図４Ａに示すように、相対的に径が小さい円柱状の接触部１２２と、接触部１２２に隣接しかつ接触部１２２よりも径が大きい円柱状の摺動部１２４とを備え、接触部１２２と摺動部１２４の中心軸は一致している。摺動部１２４の径は、バレル１１０の内径よりも幾分だけ小さく、バレル１１０の端部１１２でカシメられた開口１１２Ａの径よりも大きい。これにより、摺動部１２４の移動は、端部１１２でカシメられた開口１１２Ａによって規制され、端部１１２からは接触部１２２のみが突出することができる。【００２４】
本実施例では、バレル１１０から突出された接触部１２２が、ＢＧＡパッケージの球状の半田ボールに接触すると仮定する。接触部１２２の先端には、三角形状に尖った複数の接点１２６が形成され、接触部１２２の中央には窪みが形成される。この窪みは、接触部１２２が半田ボールに接触したとき、半田ボールの最下面の変形を防止するための逃げである。接点１２６は、尖っているので、半田ボールに形成された酸化被覆を容易に突き破ることができ、その結果、接点１２６と半田ボールの電気的な接続が確実に行われる。【００２５】
摺動部１２４は、バレル１１０の内部空間内に収容され、バレル１１０内を軸方向に摺動することができる。摺動部１２４の先端には、これと同軸の円錐状のウエッジタイプの当接部１２８が形成され、当接部１２８は、コイルスプリング１４０の一方の終端に当接される。【００２６】
もう１つのプランジャー１３０は、図４Ｂに示すように、相対的に径が小さい円柱状の接触部１３２と、接触部１３２と隣接しかつ接触部１３２よりも径が大きい円柱状の摺動部１３４を備え、接触部１３２は、摺動部１３４と同軸である。摺動部１３４の径は、バレル１１０の内部の径よりも幾分だけ小さく、バレル１１０の端部１１４でカシメられた開口１１４Ａの径よりも大きい。これにより、摺動部１３４の移動は、端部１１４でカシメられた開口１１４Ａによって規制され、端部１１４からは接触部１３２のみが突出することができる。【００２７】
本実施例では、バレル１１０の他方の端部から突出した接触部１３２が、プリント配線基板上の平坦な面を有する電極または導電ランドに接触されることを前提とする。このため、接触部１３２の選択には、これと同軸の尖った円錐状の接点１３６が形成される。また、摺動部１３４の先端には、これと同軸のウエッジタイプの円錐状の当接部１３８が形成され、当接部１３８は、コイルスプリング１４０の他方の終端に当接され。プランジャー１２０および１３０は、例えば燐青銅、真鍮のような銅合金である導電性の金属材料から構成され、さらに電気的抵抗を低減するために外周に金メッキを施すことができる。【００２８】
コイルスプイング１４０は、図５に示すように、コイルの径ｄが複数連続して形成された中央部分１４２と、中央部分１４２の一方の端部に隣接する第１のテーパ部分１４４と、中央部分１４２の他方の端部に隣接する第２のテーパ部分１４６とを有する。本実施例のコイルスプリング１４０は、比較的巻数の少ないものに適用される。但し、コイルの巻数は、必要とされるバネ力などの設計に応じて適宜選択することが可能である。【００２９】
第１のテーパ部分１４４は、中央部分１４２のコイルの径が徐々に小さくされかつその中心軸が中央部分１４２の中心軸から斜め方向にオフセットされた領域である。第１のテーパ部分１４４の終端のコイルの径ｄ１は、中央部分１４２の径ｄよりも小さく、径ｄ１は、コイルスプリング１４０の一方の終端でもある。すなわち、第１のテーパ部分１４４は、径ｄから径ｄ１まで径が徐々に小さくなる複数のコイルを含んでいる。さらに、中央部分１４２の中心軸をＣ、第１のテーパ部分１４４の中心軸をＣ１としたとき、中心軸Ｃ１は、中心軸Ｃと角度θ１（θ１はゼロではない）で交差する。なお、中心軸Ｃ１は、第１のテーパ部分１４４を構成する各コイルの中心を結ぶ線またはこれに近似する曲線とすることができる。【００３０】
第２のテーパ部分１４６は、中央部分１４２を挟んで反対側に、コイルの径が徐々に小さくされかつその中心軸が中央部分１４２の中心軸から斜め方向にオフセットされた領域である。第２のテーパ部分１４６の終端のコイルの径ｄ２は、中央部分１４２の径ｄよりも小さく、径ｄ２は、コイルスプリング１４０の他方の終端である。第２のテーパ部分１４６は、第１のテーパ部分１４４と同様に、径が徐々に小さくなる複数のコイルを含み、中央部分１４２の中心軸をＣ、第２のテーパ部分１４６の中心軸をＣ２としたとき、中心軸Ｃ２は中心軸Ｃとの角度θ２（θ２はゼロではない）で交差する。なお、中心軸Ｃ２は、第２のテーパ部分１４６を構成する各コイルの中心を結ぶ線またはこれに近似する曲線とすることができる。【００３１】
好ましい例として、ｄ１＝ｄ２、θ１＝θ２、第１および第２のテーパ部分１４２、１４４のコイルの巻数を同一とすることで、コイルスプリング１４０は、中央部分１４２の中心軸Ｃと直交する線に関して対称に構成される。スプリングコイル１４０が対称であれば、スプリングコイル１４０は方向性をもたないので、バレル１１０への組み付け作業が容易になる。【００３２】
ここで、再び図２Ｃを参照し、プローブピンの組立工程を説明する。バレル１１０内にコイルスプリング１４０を挿入し、次いで、バレル１１０の両側からプランジャー１２０、１３０を挿入し、バレル１１０の両端部１１２、１１４をカシメ加工し、円形状の開口１１２Ａ、１１４Ａを形成する。このとき、コイルスプリング１４０は、荷重が与えられていない自由な状態のときよりも幾分だけ圧縮された状態でバレル１１０内に収容される。これにより、プランジャー１２０、１３０は、コイルスプリング１４０によって付勢され、開口１１２Ａ、１１４Ａによって停止された状態にある。コイルスプリング１４０が対称であるため、バレルおよびプランジャーに対する方向性がなく、プローブピンの組立は容易であり、短時間で行うことが可能である。【００３３】
プランジャー１２０の当接部１２８は、コイルスプリング１４０の第１のテーパ部分１４４の終端に当接され、当接部１２８の先端が第１のテーパ部分１４４のコイル内に一定の深さで挿入される。同様に、プランジャー１３０の当接部１３８は、コイルスプリング１４０の第２のテーパ部分１４６の終端に当接され、当接部１３８の先端が第２のテーパ部分１４６のコイル内に一定の深さで挿入される。このとき、プランジャー１２０、１３０は、第１および第２のテーパ部分１４４、１４６によってバレル１１０の軸方向から傾斜した方向に荷重を受けるため、プランジャー１２０、１３０は傾いた状態にある。図６にその様子を示す。プランジャー１２０、１３０の中心軸は、バレル１１０の中心軸におおよそ一致し、かつ中央部分１４２の中心軸Ｃにもおおよそ一致するが、第１および第２のテーパ部分１４４、１４６が中央部分１４２から斜め方向オフセットされているため、各プランジャー１２０、１３０の摺動部１２４、１３４は、オフセットされた方向と反対の方向に付勢される。これにより、プランジャー１２０、１３０は、第１および第２のテーパ部分１４４、１４６の傾斜する方向と反対側の方向に傾き、摺動部１２４、１３４がバレル１１０の内壁に一定の圧力で接触される。【００３４】
プランジャー１２０が半田ボールに接触されたとき、プランジャー１２０は、コイルスプリング１４０のバネ力に抗してバレル１１０内を摺動する。このとき、摺動部１２４は、第１のテーパ部分１４４によって付勢されているため、摺動部１２４は、バレル１１０の内壁に接触した状態を保つ。このような作用は、プランジャー１３０についても同様である。従って、プローブピンの電気抵抗の増加を抑制しかつ抵抗の安定化を図ることができる。【００３５】
本実施例のコイルスプリングは、従来のオフセットされたコイルスプリングのように、オフセットされた第１および第２のテーパ部分の中心軸が中央部分の中心軸と平行ではなく、しかも第１および第２のテーパ部分のコイルの径が徐々に小さくなる構成であるため、コイルスプリングに応力が集中するのを抑制することができる。これにより、コイルスプリングの寿命を改善させることができる。さらに、本実施例のコイルスプリングは、コイルの径を連続的に変化させるため、すなわち、第１のテーパ部分の径ｄ１から中央部分の径ｄにまで変化し、この径ｄが第２のテーパ部分の径ｄ２にまで変化するため、コイルスプリングの製造が容易となり、コイルスプリングの製造コストの低下にも寄与することが可能である。【００３６】
また、本実施例のプローブピンでは、比較的巻数が少ないコイルスプリングを用いるため、第１のテーパ部分１４４と第２のテーパ部分１４６は、中央部分１４２の中心軸に関し同じ側（同一平面でみたとき）に傾斜している。巻数が少ないと、中央部分１４２のコイルの軸方向の長さが結果的に小さくなる。図７に示すように、もし、第１のテーパ部分１４４と第２のテーパ部分１４６の向きが１８０度異なる場合には、軸の短い中心部分１４２がバレル軸に対してスプリング全体を平行に保てなくなり、スプリング自身がバレル内で傾いてしまう。すなわち、オフセットしたテーパが有効に角度をもってプランジャーを支えることができなくなるおそれがある。このため、第１および第２のテーパ部分１４４、１４６は、中央部分１４２に対し同じ側に傾斜することが望ましい。但し、中央部分１４２がベレル軸に対して平行を保てるのであれば、第１のテーパ部分１４４と第２のテーパ部分１４６は、中央部分１４２から必ずしも同じ側に延在する必要はない。【００３７】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図８は、第２の実施例のプローブピン１００Ａの概略断面図を示している。第２の実施例のプローブピン１００Ａは、コイルスプリングの構成を除き、他の構成は第１の実施例と実質的に同じである。但し、第２の実施例のプローブピン１００Ａは、より狭ピッチに対応することができるように、バレル１１０およびプランジャー１２０、１３０の径を、第１の実施例のものよりも小さく設計されており、さらにコイルスプリングの巻数が第１の実施例のものよりも多い。【００３８】
第２の実施例のコイルスプリング２００は、図９に示すように、コイルの径ｄが一様でありかつこれが連続する中央部分２０２と、中央部分２０２の一方の端部に隣接しかつコイル径が徐々に小さくなる第１のテーパ部分２０４と、中央部分２０２の他方の端部に隣接しかつコイル径が徐々に小さくなる第２のテーパ部分２０６とを有する。【００３９】
第１のテーパ部分２０４は、中央部分２０２からコイル径ｄが徐々に小さくされかつその中心軸Ｃ１が中央部分２０２の中心軸Ｃから斜め方向にオフセットされた領域である。第１のテーパ部分２０２の終端のコイルの径ｄ１は、径ｄよりも小さく、径ｄ１は、コイルスプリング２００の一方の終端でもある。すなわち、第１のテーパ部分２０４は、径ｄから径ｄ１に径が徐々に小さくなるコイルを複数含んでいる。さらに、中央部分２０２の中心軸をＣ、第１のテーパ部分２０４の中心軸をＣ１としたとき、中心軸Ｃ１は、中心軸Ｃと角度θ１（θ１はゼロではない）で交差する。なお、中心軸Ｃ１は、第１のテーパ部分２０４を構成する各コイルの中心を結ぶ線またはこれに近似する曲線とすることができる。【００４０】
第２のテーパ部分２０６は、中央部分２０２の他方の端部側に隣接し、コイルの径が徐々に小さくされかつその中心軸Ｃ２が中央部分２０２の中心軸Ｃから斜め方向にオフセットされた領域である。第２のテーパ部分２０６の終端のコイルの径ｄ２は、径ｄよりも小さく、径ｄ２は、コイルスプリング２００の他方の終端である。第２のテーパ部分２０６は、径ｄから径ｄ２に径が徐々に小さくなるコイルを複数含んでいる。
さらに、第２のテーパ部分２０６の中心軸をＣ２としたとき、中心軸Ｃ２は、中心軸Ｃと角度θ２（θ２はゼロではない）で交差する。なお、中心軸Ｃ２は、第２のテーパ部分２０６を構成する各コイルの中心を結ぶ線またはこれに近似する曲線とすることができる。【００４１】
第１の実施例では、コイルスプリング１４０の第１および第２のテーパ領域１４４、１４６はともに、中心軸Ｃに関して同じ側にオフセットされた対称構造であるが、第２の実施例では、第１および第２のテーパ領域２０４、２０６は、中心軸Ｃに関し反対側にオフセットされている。一例として、ｄ１＝ｄ２、θ１＝θ２、第１および第２のテーパ部分２０４、２０６のコイルの巻数（軸方向の長さ）を同一とすることで、コイルスプリング２００は、中央部分２０２の中心軸Ｃの中心Ｃ０に関して１８０度の回転対称な構成とすることができる。【００４２】
プローブピン１００Ａは、第１の実施例と同様に組立てられ、プランジャー１２０、１３０は、コイルスプリング２００によって付勢されるように、その摺動部１２４、１３４がそれぞれバレル端部の開口１１２Ａ、１１４によって停止される。プランジャー１２０、１３０の当接部１２８、１３８の中心軸は、バレル１１０の中心軸にほぼ一致しかつコイルスプリング２００の中央部分２０２の中心軸Ｃにほぼ一致するが、プランジャー１２０、１３０は、オフセットされた第１および第２のテーパ部分２０４、２０６によってバレルの中心軸からオフセットされた方向と反対側に付勢される。これにより、プランジャー１２０、１３０は、図６で示したように傾き、各プランジャーの摺動部１２４、１３４がバレル１１０の内壁に安定的に接触される。【００４３】
第２の実施例では、中央部分２０２の巻数が比較的多いため、中央部分２０２の軸方向の長さを十分に確保することができ、コイルスプリング２００は、全体としてバレル軸に平行に保たれる。この場合、第１および第２のテーパ部分２０４、２０６は、テーパの向きが互いにどのような関係にあっても、それぞれが独立して有効に角度をもってプランジャー１２０、１３０を支えることが可能である。従って、第１および第２のテーパ部分２０４、２０６は、図９で示した１８０度の回転対称となるようなオフセットに限らず、自由なテーパ角度θ１、θ２でオフセットさせることが可能である。例えば、第１の実施例のように第１、第２のテーパ部分が同じ側にオフセットされてもよいし、角度θ１、θ２は、異なる角度であってもよい。さらに第２の実施例では、コイル巻数を第１の実施例よりも多くすることで、第１および第２のテーパ部分２０４、２０６のθ１、θ２の角度を小さくしても、十分にプランジャー１２０、１３０を傾けさせ、摺動部１２４、１３４をバレルの内壁に押圧させることができる、その結果、狭ピッチに対応する径の小さなバレルの使用が可能となる。【００４４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。【００４５】
上記実施例では、ダブルエンドプローブの例を示したが、勿論、シングルエンドプローブであってもよい。この場合、一方のプランジャーは、固定されるので、当該プランジャーは、バレルと一体に形成されることができる。さらに、上記実施例では、プランジャーの当接部１２８、１３８をウエッジタイプの円錐形状としたが、これ以外のピン状、角錐状、その他の形状であってもよい。さらに、プランジャーの当接部１２８、１３８は、バイアスカットされた形状であってもよい。さらに上記実施例では、プローブピンの単体を例示したが、当業者であれば、これらのプローブピンがソケットやプローブカードに実装可能であることは理解されよう。
【符号の説明】
【００４６】
１００、１００Ａ：プローブピン
１１０：バレル（ハウジング）
１１２、１１４：端部
１１２Ａ、１１４Ａ：開口
１２０、１３０：プランジャー
１２２：１３２：接触部
１２４：１３４：摺動部
１２６、１３６：接点
１２８、１３８：当接部
１４０、２００：コイルスプリング
１４２：中央部分
１４４、２０２：第１のテーパ部分
１４６、２０４：第２のテーパ部分
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２：中心軸
【図１】
2011058646.tif 000003
【図２】
2011058646.tif 000004
【図３】
2011058646.tif 000005
【図４】
2011058646.tif 000006
【図５】
2011058646.tif 000007
【図６】
2011058646.tif 000008
【図７】
2011058646.tif 000009
【図８】
2011058646.tif 000010
【図９】
2011058646.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月28日(2010.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部と当該一方の端部に対向する他方の端部とを有し、一方の端部から他方の端部に通じる空間が内部に形成された導電性のハウジングと、
前記一方の端部に取り付けられる導電性の第１のプランジャーと、
前記他方の端部に取り付けられる導電性の第２のプランジャーと、
前記ハウジングの内部空間内に収容され、第１および第２のプランジャーの少なくとも一方を弾性的に支持するコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、コイルの径がほぼ等しい第１のコイル部分と、第１のコイル部分の一方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第２のコイル部分とを有し、第２のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第２のコイル部分の端部は、第１または第２のプランジャーに接続され、
前記コイルスプリングはさらに、第１のコイル部分の他方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第３のコイル部分を有し、第３のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第３のコイル部分の端部は、第２または第１のプランジャーに接続される、プローブピン。
【請求項２】
第２のコイル部分の終端の径ｄ１は、第１のコイル部分の径ｄよりも小さく、第３のコイル部分の終端の径ｄ２は、第１のコイル部分の径ｄよりも小さい、請求項１に記載のプローブピン。
【請求項３】
第２のコイル部分の終端の径ｄ１は、第３のコイル部分の終端の径ｄ２に等しい、請求項２に記載のプローブピン。
【請求項４】
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差する、請求項１ないし３いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項５】
第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差する、請求項１ないし４いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項６】
第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関し同じ側に延在する、請求項１ないし５いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項７】
第２のコイル部分と第３のコイル部分は、第１のコイル部分の中心軸に関しそれぞれ反対の側に延在する、請求項１ないし５いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項８】
第１のコイル部分の中心軸と第２のコイル部分の第２の中心軸とが成す第１の角度は、第１のコイル部分の中心軸と第３のコイル部分の中心軸とが成す第２の角度と等しい、請求項１ないし７いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項９】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸と直交する中心線に関し対称である、請求項１ないし８いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１０】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸の中心に関し回転対称である、請求項１ないし８いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１１】
第１のプランジャーは、円筒状の第１の接点部と当該第１の接点部と同軸の円筒状の第１の摺動部とを含み、第１の摺動部には円錐状の第１の当接部が形成され、第１の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される、請求項１ないし１０いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１２】
第２のプランジャーは、円筒状の第２の接点部と当該第２の接点部と同軸の円筒状の第２の摺動部とを含み、第２の摺動部には円錐状の第２の当接部が形成され、第２の当接部は、第２または第３のコイル部分の端部に当接される、請求項１ないし１１いずれか１つに記載のプローブピン。
【請求項１３】
請求項１ないし１２いずれか１つに記載のプローブピンを複数実装したソケット。
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部と当該一方の端部に対向する他方の端部とを有し、一方の端部から他方の端部に通じる空間が内部に形成された導電性のハウジングと、
前記一方の端部に取り付けられる導電性の第１のプランジャーと、
前記他方の端部に取り付けられる導電性の第２のプランジャーと、
前記ハウジングの内部空間内に収容され、第１および第２のプランジャーを弾性的に支持するコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、コイルの径がほぼ等しい第１のコイル部分と、第１のコイル部分の一方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第２のコイル部分とを有し、第２のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第２のコイル部分の端部は、第１または第２のプランジャーに接続され、
前記コイルスプリングはさらに、第１のコイル部分の他方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第３のコイル部分を有し、第３のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第３のコイル部分の端部は、第２または第１のプランジャーに接続され、
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差し、第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差し、
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸から第１の方向に離れるように延在し、第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸から第２の方向に離れるように延在し、第１の方向と第２の方向とは同じ側であり、
第１のプランジャーは、円筒状の第１の接点部と当該第１の接点部と同軸の円筒状の第１の摺動部とを含み、第１の摺動部には円錐状の第１の当接部が形成され、第１の当接部は、第２のコイル部分の端部に当接され、
第２のプランジャーは、円筒状の第２の接点部と当該第２の接点部と同軸の円筒状の第２の摺動部とを含み、第２の摺動部には円錐状の第２の当接部が形成され、第２の当接部は、第３のコイル部分の端部に当接される、プローブピン。
【請求項２】
一方の端部と当該一方の端部に対向する他方の端部とを有し、一方の端部から他方の端部に通じる空間が内部に形成された導電性のハウジングと、
前記一方の端部に取り付けられる導電性の第１のプランジャーと、
前記他方の端部に取り付けられる導電性の第２のプランジャーと、
前記ハウジングの内部空間内に収容され、第１および第２のプランジャーを弾性的に支持するコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、コイルの径がほぼ等しい第１のコイル部分と、第１のコイル部分の一方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第２のコイル部分とを有し、第２のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第２のコイル部分の端部は、第１または第２のプランジャーに接続され、
前記コイルスプリングはさらに、第１のコイル部分の他方に隣接しかつ第１のコイル部分の径よりも徐々にコイルの径が小さくなる第３のコイル部分を有し、第３のコイル部分は、第１のコイル部分から斜め方向に延び、第３のコイル部分の端部は、第２または第１のプランジャーに接続され、
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差し、第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸に交差し、
第２のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸から第１の方向に離れるように延在し、第３のコイル部分の中心軸は、第１のコイル部分の中心軸から第２の方向に離れるように延在し、第１の方向と第２の方向とは反対側であり、
第１のプランジャーは、円筒状の第１の接点部と当該第１の接点部と同軸の円筒状の第１の摺動部とを含み、第１の摺動部には円錐状の第１の当接部が形成され、第１の当接部は、第２のコイル部分の端部に当接され、
第２のプランジャーは、円筒状の第２の接点部と当該第２の接点部と同軸の円筒状の第２の摺動部とを含み、第２の摺動部には円錐状の第２の当接部が形成され、第２の当接部は、第３のコイル部分の端部に当接される、プローブピン。
【請求項３】
第２のコイル部分の終端の径ｄ１は、第１のコイル部分の径ｄよりも小さく、第３のコイル部分の終端の径ｄ２は、第１のコイル部分の径ｄよりも小さい、請求項１または２に記載のプローブピン。
【請求項４】
第２のコイル部分の終端の径ｄ１は、第３のコイル部分の終端の径ｄ２に等しい、請求項３に記載のプローブピン。
【請求項５】
第１のコイル部分の中心軸と第２のコイル部分の第２の中心軸とが成す第１の角度は、第１のコイル部分の中心軸と第３のコイル部分の中心軸とが成す第２の角度と等しい、請求項１または２に記載のプローブピン。
【請求項６】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸と直交する中心線に関し対称である、請求項１に記載のプローブピン。
【請求項７】
前記コイルスプリングは、第１のコイル部分の中心軸の中心に関し回転対称である、請求項２に記載のプローブピン。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１つに記載のプローブピンを複数実装したソケット。
【国際調査報告】
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